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KR890000177B1 - 옥사비시클로알칸 유도체의 제조방법 - Google Patents

옥사비시클로알칸 유도체의 제조방법 Download PDF

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KR890000177B1
KR890000177B1 KR8205548A KR820005548A KR890000177B1 KR 890000177 B1 KR890000177 B1 KR 890000177B1 KR 8205548 A KR8205548 A KR 8205548A KR 820005548 A KR820005548 A KR 820005548A KR 890000177 B1 KR890000177 B1 KR 890000177B1
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KR
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alkyl
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methyl
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버언슨 페인 죠오지
비아니 솔로웨이 새뮤얼
에드워어드 포우웰 제이므즈
앨런 로만 스티이븐
디트리치 콜메이어 윌리
Original Assignee
안토니우스 토니스 푸이슈텔
셀 인터나쵸 나아레 레사아츠 마아치 샤피 비이부이
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Publication date
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Abstract

내용 없음.

Description

옥사비시클로알칸 유도체의 제조방법
본 발명은 제초제로서 유용한 신규 옥사비시클로알칸 유도체의 제조방법에 관한 것이다.
유럽 특허 제2호와 독일 공개 명세서 제2724677호에서는 몇몇 테트라하이들푸란 유도체가 제초제로서 유용한 것으로 기술하고 있다. 환을 연결하는 산소원자를 함유하는 어떤 신규 이환식 화학물은 유용한 제초작용을 갖는 것을 밝혀졌다.
본 발명은 하기 일반구조식(I)의 화합물을 제공한다:
Figure kpo00001
상기식에서, X는(-OR4R4-)m(여기서 m은 0 또는 1)이고 ; Y는(-CR5R6-)(여기서 n은 0,1 또는 2); Z는 (-CR7R7-)p(여기서 p는 1,2 또는 3)이고; (m+n+p의 합계는 2-5의 정수임).
R1은 수소원자, 또는 3개의 불소, 염소 및 브롬원자에 의해 선택적으로 치환된 C1-6알킬기이고; R2는 수소원자 또는 C1-6직쇄 알킬기이고; R3는 수소원자; C1-10알킬기; 시아노기; 1이상의 할로겐원자, 수산기, 시아노기, C1-6알콕시기, 아릴옥시기, C1-6알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 아르알킬설포닐기, 아지도기, C1-6알콕시카르보닐기, 아르알콕시카르보닐기, 하이드록시카르보닐기, 포스포릴기, 포스포릴옥시기, 아민산화물, 카르바모일 또는 티오카르바모일기(각 질소는 수소 또는 1 또는 2의 C1-4알킬기에 의해치환됨)에 의해 치환된 알킬기; C2-4알케닐 또는 알키닐기; 1이상의 불소, 염소 및 브롬원자에 의해서 또는 C1-2알킬 또는 알콕시기(1이상의 불소 및 염소원자에 의해 선택적으로 각각 치환됨)에 의해서 치환된 환과 알킬부분에 1-4의 탄소원자를 포함하여 6-11의 탄소원자를 갖는 아릴 또는 아리알킬기; -CSNH2기; -CO2R8또는 -CONCR8)2(여기서 R8은 수소원자 또는 C1-6알킬기); 또는 C1-6아실기 또는 옥심 또는 아실기의 아세탈 유도체이고; R4는 수소원자 ; 1-3의 할로겐 원자에 의해 선택적으로 치환된 알킬기; 수산기; 또는 C1-4알콕시기(R4및 R1중 하나는 탄소-탄소결합을 형성함)이고; R5및 R6각각은 수소원자 또는 C1-2알킬기이거나; 또는 환의 산소원자와 인접한 탄소원자에 위치할 때 R5와 R6는 탄소수 4 또는 5를 갖는 알킬렌기를 형성하고 ; R7은 수소원자 또는 1-3의 할로겐원자에 의해 선택적으로 치환된 C1-4알킬기이고; 또는 n이 0일 때 R7은 염소 또는 브롬 원자이거나, 또는 R7은 2개가 인접한 탄소원자에 위치할 때 에폭시화물 환 또는 탄소-탄소 결합을 형성하고; 또는 n이 1일 때 R2와 인접한 탄소에 있는 R7은 수산기, C7-11아르알콕시기, 또는 C1-4알콕시기이고 또 다른 R7은 수소원자이고; Q는 모두 수소원자 또는 불소원자이고 ; W는 탄소수 1-4를 갖고 선택적으로 치환된 불포화기; 탄소수 1-14를 갖고 선택적으로 치환된 아릴 또는 헤테로환기 ; C1-3알킬기에 의해 선택적으로 치환된 C3-10시클로지방족기; 또는 C3-10의 2급 알킬기이다.
본 명세서 및 청구 범위에서 별도지시가 없는한, 지방족기는 1-6(1-4가 양호함)개의 탄소원자를 갖고 아릴기는 페닐기가 양호하다. 양호한 할로겐 원자는 불소, 염소 및 브롬원자이다.
일반구조식 I의 전형적인 화합물은 R3가 수소원자 또는 C1-10알킬기이고, 또는 n이 0일 때 R3는 시아노기, 수산기, 사이노기, C1-6알콕시기, 아릴옥시기, C1-6알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 아르알킬설포닐기, 아지도기, C1-6알콕시카르보닐기, 포스포릴옥시기 또는 아민 산화물에 의해 치환된 알킬기, 각각의 질소가 수소 또는 1 또는 2개의 C1-4알킬기에 의해 치환된 카르바모일 또는 티오카르바모일기이고; 또는 R3는 탄소수 2-4의 알케닐 또는 알키닐기; 알킬 부분에 탄소원자 1-4를 갖는 것을 포함하여 탄소원자 6-11과 선택적으로 불소, 염소 및 브롬원자로부터 선택된 1 이상의 치환체 또는 C1-2알킬 또는 알콕시기(각각은 1이상의 불소 및 염소원자에 의해 선택적으로 치환됨)로부터 선택된 1이상의 치환체에 의해 치환된 환을 갖는 아릴 또는 아르알킬기이고; 또는 R3는 -CO2R8또는 -CON(R8)2(여기서, R8은 수소원자 또는 C1-6알킬기)이고; R4는 수소원자 또는 1-3의 할로겐원자에 의해 선택적으로 치환된 알킬기이고; 또는 R4및 R1중 하나는 탄소-탄소결합을 형성하고; 그리고 W는 탄소수 2-4인 알케닐 또는 알키닐기; 4-피리미딜기; 2-피라지닐기; 3-피리다지닐기; 2-피리디닐기; 2-푸릴기; 또는 1이상의 할로겐, 시아노, 아미노, C1-3알콕시 또는 알키리오(각각 1이상의 불소 및 염소원자에 의해 치환됨)에 의해 선택적으로 치환된 페닐기, 또는 1이상의 불소 및 염소원자, 수산기, C1-2알콕시, 또는 C1-2알킬티오에 의해 선택적으로 C1-2알킬이다.
W에 대한 선택적인 치환체는 수산기; 시아노; 니트로; 불소, 염소, 브롬 및 요오드 원자; 알킬, 할로 알킬, 알콕시, 할로알콕시, 알킬티오, 알킬설피닐 및 알킬설포닐기; 탄소수 1-4의 알케닐 또는 알키닐; 페닐, 페녹시, 벤질 및 벤질옥시기; 그리고 아미노카르보닐, 카르복실, 아미노, 아미노알킬 및 알카노일아미노기(각각의 수소는 C1-4알킬에 의해 치환될 수 있음)이다.
헤테로환기 W는 1 또는 2환이고 양호하기로는 1-3의 산소, 질소 및 황원자를 함유한다. 환은 포화 또는 불포화될 수 있다. 전형적인 헤테로환기 W는 이미다졸, 트리아졸일, 티아디아졸일, 2-퀴놀리닐, 1-이소퀴놀리닐, 피롤일, N-메틸이미다졸일, N-메틸피라졸일, 이소옥사졸일, 옥사졸일, 이소티아졸일, 티아졸일, 티에닐과 5-메틸-2푸릴이 있다.
아릴기 W는 나프틸 또는, 특히 페닐기일수 있다.
시클로지방족기 W는 환에 탄소원자 3-6을 갖고 시클로알킬기일 수 있다. 전형적인 시클로지방족기 W는 시클로프로필, 1-메틸시클로프로필, 시클로헥실 및 시클로헥세닐기가 있다.
선택적으로 치환된 불포화기 W는 시아노기와 C2-4알케닐 및 알키닐기(예, 에티닐기)가 있다.
예를들면, W는 시아노기; C2-4알케닐 또는 알키닐기, 피리미딜기; 피라지닐기; 피리다지닐기; 피리딜기; 푸릴기; 나프틸기; 또는 1-3의 수산기에 의해 선택적으로 치환된 페닐기; 시아노; 할로겐; C1-3알콕시, 알킬티오 또는 알킬설포닐(각각 할로겐에 의해 선택적으로 치환됨); 벤질옥시; 할로겐, 수산기, 아미노, 알카노일아미노, 알콕시 또는 알킬티오에 의해 선택적으로 치환된 C1-3알킬; 그리고 아미노, 카르복시 또는 아미노카르보닐일 수 있다.
양호한 W는 C2-4알케닐 또는 알키닐기; 4-피리디닐기; 2-피라지니리기; 3-피리다지닐기; 2-피리딜기; 2-푸릴기; 또는 1이상의 할로겐, 시아노, 아미노, C1-3알콕시 또는 알킬티오(각각 1이상의 불소 및 염소원자에 의해 선택적으로 치환됨)에 의해 선택적으로 치환된 페닐기, 또는 1이상의 불소 및 염소원자 또는 하이드록시, C1-2알콕시 또는 C1-2알킬티오에 의해 선택적으로 치환된 C1-2알킬이다.
가장 양호한 W는 치환되지 않은 피리딜(특히 2-피리딜)기, 또는 치환되지않거나 또는 메틸기, 염소원자 또는 불소원자로부터 선택된 1 또는 2의 치환체 의해 치환된 페닐기이다. 이러한 치환체는 2-또는 2,6-위치에 있는 것이 양호하다. 전형적인 W기는 2-피리딜, 4-플루오로페닐, 2-클로로페닐, 2-플루오로페닐, 2-메틸페닐 또는 2,6-디클로로페닐이다. 특히 m이 1이고, n이 0 또는 1이며 P가 2인 화합물에서 W는 에티닐기를 나타낼 수 있다.
m이 1일 때, R4는 독자적으로 수소원자, 메틸 또는 에틸기를 나타낸다. 가장 양호한 m은 1이다.
n이 1 또는 2일 때, R5및 R6는 각각 수소원자, 메틸 또는 에틸기가 가장 양호하다. 환의 산소원자와 인접한 탄소원자에 위치할 때, R5및 R6중 하나는 메틸 또는 에틸기이고, 다른 하나는 수소원자가 양호하다. 양호한 n은 0 또는 1이다.
각각의 양호한 R7은 독자적으로 수소원자 또는 알킬기이고, 또는 n이 0일 때 R7은 염소 또는 브롬원자이고, 또는 n이 1일 때 R2와 인접한 탄소원자에 있는 R7은 하이드록시, 메톡시, 에톡시 또는 벤질옥시기이고, 또다른 R7은 수소원자이다. 가장 양호한 R7은 수소원자이다. 양호한 P는 2이다.
m,n과 P의 합은 3 또는 4가 양호하다.
R1은 메틸기가 양호하며 특히 양호하기로는 수소원자이다.
R2는 수소원자 또는 탄소수 1-3을 갖는 직쇄 알킬기가 양호하다. 가장 양호한 R2는 메틸 또는 에틸기이다.
R3는 수소원자; 3개의 불소, 염소 및 브롬원자에 의해 선택적으로 치환되거나, 하이드록시, 사아노, C1-6알콕시, C1-6알킬설포닐, 페닐설포닐 또는 벤질설포닐기에 의해 선택적으로 치환되는 C1-6알킬기; C2-4알케닐 또는 알키닐기; 또는 1이상의 불소 및 염소원자에 의해 선택적으로 치환된 C1-2알킬 또는 알콕시기에 의해 또는 1이상의 불소, 염소 및 브롬원자에 의해 치환된 환과 알킬부분에 1 또는 2개의 탄소원자와 6-11의 탄소원자를 갖는 아릴 또는 아르알킬기이다.
가장 양호한 R3는 수소원자 또는 1이상의 할로겐 원자에 의해 선택적으로 치환된 C1-3알킬기이다. 특히 양호한 R3기는 메틸, 에틸, 이소프로필가 1-클로로-1-메틸에틸기이다. n이 0일 때, R3는 이소프로필기가 양호하다.
양호한 Q는 수소원자이다.
일반 구조식 I의 화합물은 기하학적 광학적이성체를 나타낸다. 본 발명은 모든 이성체와 그들의 혼합물을 포함한다. 종종, 서로다른 이성체들은 제초작용의 정도가 다르다. 이와같이, 70%이상(양호하기로는 80%이고, 가장 양호하기로는 95%이상)의 이성체 또는 그 혼합물이 유용하다.
본발명에 따른 가장 양호한 화합물은 m이 1, n이 0이고, P가 2이거나, 또는 m이 1, n이 1이고, P가 2인 화합물이다.
이들 화합물은 하기 일반 구조식을 갖는다.
Figure kpo00002
상기식에서, 각 부호는 일반구조식(I)에서 정의한 바와 같다.
특히 양호한 화합물 I(a)은 R2가 메틸기이고, R3가 이소프로필 또는 1-클로로-1-메틸에틸기이고, 또는 R2및 R3가 모두 에틸기인 화합물이다. 가장 양호한 것은 R1, R4및 R7모두가 수소원자인 것이다. 일반적으로 OCQ2W기가 엑소인 구조식 I(a)의 화합물은 상응하는 엔도 화합물보다 제초작용이 더 우수한 경향이 있다.
특히 양호한 구조식 I(b)의 화합물은 R2가 메틸기이고, 모든 R1,R4및 R7이 수소원자인 화합물이다. OCQ2W기가 엔도 구조인 구조식 I(b)의 화합물은 상응하는 엑소 화합물보다 제초작용이 더 우수한 경향이 있다.
본 발명은 하기 일반구조식(II)의 화합물을 일반구조식 WCQ2L의 화합물(여기서, W는 Q는 구조식(I)에서와 같고 L은 적당한 이탈기임)과 반응시킨다음, 필요하다면, 그 결과 형성된 구조식(I)의 화합물을 일반구조식(I)의 어느 다른 필요한 화합물로 전환하는 것으로 구성된 일반 구조식(I)의 화합물을 제조하는 방법을 제공한다:
Figure kpo00003
상기식에서, R1, R2, R3, X, Y 및 Z는 일반구조식(I)에서 정의한 바와같다.
L은 할로겐원자(특히 브롬, 염소 또는 요오드원자), 또는 유기 설포닐옥시기(예, 메실옥시 또는 토실옥시기)일 수도 있다.
본 반응은 강염기, 예를들면 알카리금속 수소화물 또는 탄산염(예, 수소화 나트륨, 수산화 나트륨 또는 탄산칼륨)존재하에서 양호하게 실시된다. 양호하게는 불활성 용매가 사용되는데, 전형적인 용매로서는 에테르, 설폭사이드, 방향족 탄화수소 및 염소화 탄화수소(예, 디에틸 에테르, 테트라하이드로푸란, 디메틸 설폭사이드, 톨루엔과 염화 메틸렌)이 있다. 본 발명을 위해 촉매를 포한하는 것이 바람직한데, 적당한 촉매로는 3급 아민과 4급 암모늄 화합물 같은 유기 염기, 예를들면 트리에틸아민 또는 테트라부틸암모늄 요오드화물이 있다. 본 반응에 적당한 온도는 0°-120℃(양호하기로는 20°-100℃)이다.
일반 구조식 II의 화합물은 하나 또는 그 이상의 다음 경로에 의해 제조될 수 있다; (a) 에폭시 알콜 중간체의 분리여하에 관계없이 불포화 환형 알콜의 에폭시화-환화에 의해 직접 얻어지거나; (b) 불포화 케톤의 광화학적 고리 폐쇄에 의해 간접적으로 얻어지거나: (c) 디아조 케톤의 고리 축소에 의해 얻어지거나; (d) 푸란과 디에노필의 디엘스-알더(Diels-Alder)반응에 의해 얻어진다.
(b)반응에서, 광화학적 고리 폐쇄는 불포환 케톤에 종래의 기술을 이용하므로써 달성될 수 있다(퍼스등이 지은 Tetnahedron Letters, No. 48,4259-62(1975)참조).
(d)반응에서, 푸란과 디에노필의 디엘스-알더형 부가반응 생성물은 고압 및 저온을 포함하여 강한 반응 조건을 필요로 한다(다우벤, 더블유.지.등이 지은 J.Amer. Chem.Soc.,102,6894페이지(1980)참조). 디에노필이 니트로에틸렌일 때, 그 결과 형성된 생성물은 수소첨가된후 산화되어 케톤으로된다음, 수소화물 또는 금속으로 처리하므로써 상응하는 알콜로 환원될 수 있다. 이 알콜이 특정 이성체(예, 엔도 형태)일 때, 케톤 존재하에서 염기 또는 알루미늄 이소프로폭사이드로 에피머화되어 다른 상응하는 엑소 알콜을 생성할 수 있다.
그러나, 일반 구조식 II를 갖는 화합물의 양호한 제조방법은 상응하는 불포화 환식 알콜을(a)단계에서와 같이 직접 에폭시화-환화하는 것이다. 이 방법은 m이 1, n이 0이고, P가 2인 화합물을 사용하는 것으로서 실시예에서는 상세히 기술한다. 이 경우에 출발물질을 시클로헥스-3-엔-1-올이다.
시클로헥스-3-엔-1-올을 상응하는 시스-에폭시-알콜의 에폭시화 반응은 산화제, 특히 m-클로로과벤조산, 과초산, 3차-부틸하이드로퍼록사이드(TBHP) 또는 과산화물 같은 산화제에 의해 실시될 수 있다.
TBHP와의 산화반응은 적당한 전이금속 촉매 존재하에서 양호하게 실시된다. 적당한 전이 금속촉매는 원자번호 22-31, 40-49 및 72-81의 금속 복합체이다. 양호한 복합체는 β-디케톤, 0-하이드록시벤즈알데斷 또는 0-하이드록시벤조페논 및 특히 아세틸아세톤과의 유기복합체이다. 이들 전이금속 촉매중 어떠한 것도 사용될 수 있지만, 바나듐 또는 몰리브덴의 화합물, 예를들면 바나듐(IV) 비스(2,4-펜탄디오네이트)옥사이드가 양호하다. 상기 반응은 염소화 탄화수소, 에테르 또는 탄화수소같은 불황성 용매 존재하에서 적당히 실시된다. 이 반응은 -10℃ 내지 50℃또는 그 이상에서 편리하게 실시된다. 일반적인 온도는 약-5℃ 내지 약 40℃이며, 양호하기로는 약 10℃ 내지 30℃이다. 반응물의 몰비는 변할 수 있다. 일반적으로, 산화제에 대한 시클로헥스-3-엔-1-올의 적당한 몰비는 약0.8-1.0이다. 그결과 생성된 에폭시-알콜 생성물은 하기 설명하는 환화반응에 의해 단리하지 않고 2-엑소-하이드록시-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄으로 정제 또는 전환될 수 있다.
환화반응은 에폭시-알콜을 산으로 처리하므로써 실시되는데, 비교적 높은 수율로 엑소-하이드록시 구조를 갖는 7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄-2-올을 생성한다. 수많은 산들이 이 반응을 촉진시킬 수 있지만, 황산 또는 설폰산 같이 비교적 강산이 양호하다.
양호한 산으로는 메탄설폰산, 벤젠설폰산 또는, 특히 P-톨루엔설폰산이 있다. 이 반응은 에폭시-알콜 제조에 사용하기 위한 상기 기술한 형태의 용매중에서 적당하게 실시된다. 이 반응은 약0℃ 내지 약50℃또는 그 이상의 온도에서 편리하게 실시될 수 있다. 일반적인 온도는 약5℃-40℃이며, 양호하기로는 약 10℃ 내지 30℃이다. 반응물의 몰비는 변할 수 있지만, 일반적으로 양호한 에폭시-알콜에 대한 산의 몰비는 약0.01-0.10이며, 특히 양호하기로는 0.02-0.04이다.
엔도 형이 필요한 경우에, 엔도 형은 2-엑소-하이드록시 화합물을 상응하는 케톤으로 산화한 다음 케톤을 수소화붕소 나트륨으로 환원하므로써 얻어질 수 있다.
출발물질로서 사용되는 3-시클로헥센-1-올류는 하기와 같이 합성되거나 광학적 활성이 우수한 물질을 제공하는 천연 원료로부터 얻어질 수 있다.
(a) R2가 메틸이고 R3가 이소프로필이며 나머지 R1들이 수소인 경우에, 화합물은 자연적으로 발생하거나 테르피놀렌을 에폭시환한다음 에폭시화물을 환원하므로써 제조될수 있는 테르피넨-4올이다.
(b) 치환된-1-옥사스피로(2,5)옥트-5-엔류는 R이 OH,OR,SR,NR2,Cl,N3,P(O)(OR)2기에 의해 치환된 3-시클로헥센-1-올류를 제조하는데 유용하다. 전형적인 반응은 실시예에 기술되어있다. R3가 알케닐인 화합물은 양성자성 산 또는 루이스산으로 처리하여 스피로 화합물을 재배열하므로써 제조될수 있다. R3가 산화이민기에 의해 치환되는 경우에, 스피로 화합물은 트리에틸 알루미늄 같은촉매 존재하에서 적당한 디알킬아민으로 처리된다음 에폭시화 단계를 거쳐 아민산화물을 제조할 수 있다.
(c) 3-시클로헥센-1-올류는 벤제 유도체의 버치(Birch)-형 환원을 위한 문헌에 나타난 공정에 의해 P치환 페놀로부터 제조될수 있다.[Rodd's Chemistry of carbon Compounds, 제2판, II권, 파트 B, 1-4면(1968)참조]
(d) R3가 CN으로 치환되는 경우, 4-치환된-3-시클로헥센-1-온은 아연의분진 존재하에서 알파-브로모 알칸니트릴로 처리될 수 있다.
(e) R3가-CO2R8, -CON(R8)2, -CN, -XSNH2, 또는 알킬인 경우에, 3-시클로헥센-1-올류는 적당한 디엘스-알더 부가 생성물을 출발물질로하여 제조될 수 있다. 예를들면, 메틸 피루베이트는 공지 방법에 의해 그의 에놀 아세테이트로 전환된 후 이소프렌으로 처리되어 디엘스-알더 부가 생성물을 생성할 수 있다. 아세테이트 관능기를 가수분해하면 1-하이드록시-4-메틸-3-시클로헥센-1-카르복실산 메틸 에스테르를 얻을 수 있다. 관능기 R3를 공지 방법에 이해 적당히 변형할 수 있다.
m이 1이고, n이 1이면 P가 2인 일반 구조식 II의 화합물은 시클로헥스-3-엔-1-메탄올을 출발물질로하고 상기 설명한 에폭시화-환화 반응에 의해 가장 양호하게 제조될 수 있다. 불포환 알콜 출발물질은 다음 방법에 의해 제조될 수 있다.
(a) α-테르핀올 또는 α-피넨 같은 천연 원료로부터.
(b) 아크릴레이트 에스테르, 아크롤레인, 메타크롤레인, 메틸 비닐케톤, 알릴알콜 및 크로토네이트 에스테르 같이 쉽게 이용할 수 있는 디에노필과 이소플렌 또는 2,3-디메틸부타디엔 같은 디엔류를 사용하는 디엘스-알더 반응에 의해.
이러한 반응은 상기(c)반응에서 인용한 문헌 5-6면과 본실시예에서 기술되어 있다.
본 발명에 따른 화합물은 유용한 제초작용을 갖는다. 그러므로, 본 발명에서는 담체 및 표면 활성체와 함께 일반 구조식 I의 화합물을 포함하는 제초제 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 조성물 또는 화합물을 재배지에 이용하여 불필요한 식물을 제거하는 방법을 제공한다. 재배지는, 목화, 콩, 땅콩, 밀 또는 벼의 종자 또는 작물을 갖는 경작지가 있다. 사용된 활성 물질의 투여량은 헥타아아르당 0.05-10kg이 양호하며, 특히 양호하기로는 0.1-5kg이다. 본 발명에 따른 조성물은 활성물질 0.5-95중량%를 함유하는 것이 양호하다.
본 명세서에서 "담체"란 용어는 본 발명의 화합물이 작물, 종자, 토양 또는 기타 처리목적, 또는 저장, 운반을 용이하게 하기 위해서 혼합 또는 제조되는 무기 또는 유기 그리고 합성 또는 천연 물질인 고체 또는 액체 물질을 뜻한다.
적당한 고체 담체는 천연 및 합성 점토가 규산염(예, 규조토 같은 천연 실리카); 규산 마그네슘(예, 활석); 마그네슘 알루미늄 실리케이트(예, 애터펄자이트와 버어미큘라이트); 규산알루미늄(예, 카오리나이트, 몬트모릴로나이트와 운모); 탄산칼슘; 황산칼슘; 합성 산화규소 수산화물 합성칼슈 또는 규산 알루미늄; 원소(예, 탄소 및 황); 천연 및 합성 수지(예, 쿠마론 수지, 폴리비닐 클로라이드 및 스티렌 중합체와 공중합체); 고체 폴리클로로 페놀류; 역청; 랍(예, 밀랍, 파라핀 납 염소화 무기성납); 그리고 고체 비료(예, 과인산염)이다.
적당한 액체 담체의 예로는 물; 알콜(에, 이소프로판올); 글리콜; 케톤(예, 아세톤, 메틸 에틸, 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 및 시클로헥사논); 에테르(예, 테트라하이드로푸란); 방향족 탄화수소(예, 벤젠, 톨루엔 및 크실렌); 석유(예, 등유 또는 경질유); 염소화 탄화수소(예, 사염화 탄소, 퍼클로로에틸렌, 트리클로로에탄 및 클로로벤젠)가 있다. 액화된 증기상 화합물도 사용할 수 있다. 서로 다른 액체의 혼합물이 가끔 적당하다.
표면 활성제는 유화제 또는 습윤제 일수 있으며, 비이온성이거나 이온성일 수 있다. 제초제 또는 살충제를 제조하는데 보통 이용되는 표면 활성제가 사용될 수 있다. 적당한 표면 활성제의 예로는 폴리아크릴산 및 리그닌 설폰산의 나트륨 또는 칼슘염; 적어도 12개의 탄소원자를 갖는 지방족 아민 또는 아마이드, 또는 지방산과 산화에틸렌 및 산화프로필렌과의 축합생성물; 글리세롤, 소르비탄, 자당 또는 펜타에 리트리톨의 지방산 에스테르; 상기 지방산 에스테르와 산화에틸렌 및 산화 프로필렌의 축합물; 지방 알콜 및 알킬페놀(예, P-옥틸페놀 또는 P-옥틸크레졸)과 산화에틸렌 및 산화프로필렌의 축합 생성물; 이들 축합 생성물의 황산염 또는 설폰산염; 적어도 10개의 탄소원자를 갖는 황산 또는 설폰산에스테르의 알카리성 토금속염(나트륨염이 양호함)(예, 나트륨 라우릴 황산염, 나트륨 2차 알킬 황산염. 설폰화 피마자유의 나트륨염과 나트륨 도데실벤젠 설폰산염 같은 나트륨 알킬아릴 설폰산염); 산화 에틸렌의 중합체; 그리고 산화에틸렌과 산화프로필렌의 공중합체가 있다.
조성물은 습윤제, 분진, 과립, 용액, 유화성 농축액, 유탁액, 현탁 농축액 및 에어로졸 형태로 제조될 수 있다. 습윤성 분말은 보통 독성물질 25,50 및 75중량%이외에 분산제 3-10중량%, 표면 활성 제15중량와 필요하다면 안정제 및 침투제 또는 부착제 같은 기타 첨가 제0-10중량%를 함유한다. 분진은 분산제 또는 표면활성제 없이 습윤성 분말과 유사한 조성을 갖는 분진 농축물로서 제조되며, 사용할 때에는 고체 담체와 혼합되어 보통 0.5-10중량%의 독성물질을 갖는 조성물을 얻게 된다. 과립은 보통 10-100BS 메쉬(1,676-0152mm)크기로 제조되며 집괴 도는 함침기술에 의해 제조될 수 있다.
일반적으로, 과립은 독성물질 0.5-25중량%와 안정제, 방출-지연조절제 및 결합제 같은 첨가물 0-1중량%를 함유한다. 유화성 농축액은 보통 용매 이외에도 독성 물질 단위 부피당 10-50중량%의 공통용매, 유화제단위 부피당 2-20중량%와 안정제, 침투제와 부식억제제 같은 첨가제 단위 부피당 0-20중량%를 함유한다.
현탁 농축액은 보통 안정성있고, 침전되지 않는 유동성 생성물을 얻도록 제조되며, 대개 독성물질 10-75중량%, 분산제 0.5-5중량%, 표면 활성제 1-5중량%, 소포제, 부식억제제, 안정제, 침투제 및 부착제 같은 현탁제 0.1-10중량%와 담체로서 독성물질이 불용성인 유기액체 또는 물을 함유하며, 특정 유기 고체 또는 무기 고체는 침전을 방지하기 위해 담체에 또는 물에 대한 부동제에 용해될 수 있다.
수용성 분산액 및 유탁액, 예를들면 습윤성분말 또는 축합물을 물로 희석하므로써 얻어진 조성물이 적당하다. 상기 유탁액은 기름에 용해된 물 또는 물에 용해된 기름 형태로 될 수 있으며, 진한 마요네즈 같은 형태를 가질 수 있다.
조성물은 또한 기타 성분, 예를들면 살충작용, 선충 박멸작용, 제초작용 또는 살균작용을 갖는 기타 화합물을 함유한다.
본 발명은 다음 실시예에 의해 예증된다. 중간체를 포함한 부가생성물은 원소, 적외선 및 핵자기 공명(NMR)분석법에 의해 확인되었다.
실시예 1-12
이들 실시예에서는 일반 구조식 I을 갖는 화합물을 제조하기 위한 중간체로서 유용한 여러 가지 불포화 환식 알콜의 제조를 예증한다.
[실시예 1]
1,4-디에틸-3-시클로헥센-1-올.
디에틸 에테르 600ml와 액체 암모니아 1600ml의 고반된 환류 혼합물에 P-에틸아니솔 136g을 첨가하였다. 15분후, -35℃ 내지 -32℃에서 리튬 리본 26.4g을 30분동안 서서히 첨가하였다. 15분후, 에탄올 무수물 193g을 -35℃ 내지 -32℃에서 적가하였다. 청색이 사라질때까지 계속 교반한다음, 철야 정치시켜 암모니아를 증발하였다. 잔류물을 얼음물 1l에 첨가한다음 디에틸 에테르로 2번 추출되었다. 약300ml까지 농축된 에테르 혼합 추출물은 옥살산 46g을 함유하는 물 250ml와 함께 주위온도에서 철야 교반하였다. 이 혼합물을 물 1l로 희석한다음 디에틸 에테르로 2번 추출하였다. 혼합된 에테르 추출물을 5%중탄산 나트륨과 물로 각각 세척하였다. 건조후, 에테르 용액을 진공농축하여 104.4g의 4-에틸-3-시클로헥센-1-온을 얻었다(순도 94%). 이 생성물 10.0g과 디에틸 에테르 25ml의 용액은 디에틸 에테르 무수물 75ml에 3.2몰 에테르 에틸 마그네슘 브롬화물 35ml가 용해된 교반 용액에 적가하였다. 1시간더 환류한후, 혼합물을 냉각한다음, 물 80ml를 적가하였다. 수용성층을 디에틸 에테르로 추출한후, 혼합된 에테르층을 건조하고, 농축한다음 클라이센(claisen)증류하여 원하는 생성물[비점 82-86℃(5mm.)] 7.3g을 얻었다.
[실시예 2]
4-메틸-1-(1-메틸-1-(페닐티오)에틸)-3-시클로헥센-1-올.
n-펜탄올 300ml에 76g의 2,2,6-트리메틸-1-옥사스피로-(2,5)옥트-5-엔이 용해된 교반용액에 2.0g 의 60%수소화나트륨과 60g의 티오페놀을 첨가하였다. 18시간 환류후에, 혼합물을 90-95℃에서진공 농축하였다. 잔류물을 염화 메틸렌에 용해한후 2N의 수산화 나트륨에 2번 세척하였다. 용액을 클라이센 증류하여 비점이 120-125℃(0.1mm)인 조생성물 106g을 얻었다. 헥산 250ml로 재결정하여 융점이 73-74℃인 원하는 생성물 69.1g을 얻었다.
[실시예 3]
(±)-4-메틸-1-(1-(메틸티오)에틸)-3-시클로헥센-1-올.
100ml의 N,N-디메틸아세트 아마이드에 15.2g 의 2,2,6-트리메틸-1-옥사스피로(2,5)옥트-5-엔이 용해된 교반용액에 4.4g의 60%수소화나트륨을 첨가하였다. 혼합물을 5-10℃까지 냉각한다음 메틸 메르캅탄으로 포화시켰다. 반응 혼합물을 2.5시간에 걸쳐 100℃까지 가열하면서 계속 교반하였다. 100℃에서 1시간 더 지난후, 반응 혼합물을 물에 첨가한다음 n-펜탄으로 2번 추출하였다. 혼합 추출물을 물로 세척한후, 건조하여 클라이센 증류하여 비점이 83-85℃(0.2mm)인 원하는 생성물 15.8g을 얻었다.
[실시예 4]
(±)-4-메틸-1-(1-클로로-1-메틸에틸)-3-시클로헥센-1-올.
-10℃로 유지되는 200ml의 디에틸에테르에 15.2g 의 2,2,6-트리메틸-1-옥사스피로-(2,5)옥트-5-엔이 용해된교반 용액에 32ml의 3.8N에테르 염화수소를 적가하였다. 0-5℃에서 1시간 지난후, 혼합물을 50ml의 물로 3번 세척한다음, 건조 및 증류하여 비점이 70-75℃(0.4mm)인 원하는 생성물 14.5g을 얻었다.
[실시예 5]
(±)-1-하이드록시-알파, 알파, 4-트리메틸-3-시클로헥센-1-아세토니트릴
아연분진 7.0g, 염화수은 0.45g과 테트라하이드로푸란 4ml의 교반혼합물에 9.7g의 4-메틸-3-시클로헥센-1-온, 13.7g의 알파-브로모이소부티로니트릴과 25ml의 테트라하으드로푸란의 혼합물을 45분에 걸쳐 5-10℃까지 냉각한다음 차가운 10%황산 50ml로 처리하였다. 여기에 염화메틸렌 100ml를 첨가한다음 혼합물을 여과하였다. 여액을 물 100ml로 희석한후 염화메틸렌 100ml로 2번 추출하였다. 혼합된 염화메틸렌 추출물으 중탄산염으로 세척한후 건조한다음 클라이센 증류하여 비점이 92-102℃(0.25mm)인 원하는 생성물 11.3g을 얻었다.
[실시예 6]
(±)-1-(1-하이드록시-1-메틸에틸)-4-메틸-3-시클로헥센-1-올.
26.0g의 2,2,6-트리메틸-1-옥사스피로(2,5)옥트-5-엔과 250ml의 1%황산을 20시간동안 자력으로 교반한다음 염화메틸렌 100ml로 4번 추출하였다.
혼합된 염화메틸렌 추출물을 세척하고, 건조한후 농축한다음 클라이센 증류하여 비점이 78-81(0.15mm)인 원하는 생성물 22.4g을 얻었다.
[실시예 7]
(±)-4-메틸-1-(1-메톡시-1-메틸에틸)-3-시클로헥센-1-올.
3-5℃에서 유지되는 125ml의 메탄올에 0.8g의 P-톨루엔 설폰산이 용해된 교반 용액에 25ml의 메탄올과 15.2g의 2,26-트리메틸-1-옥사스피로(2,5)옥트-5-엔의 혼합물을 0.5시간동안 적가하였다. 5℃에서 2시간 그리고 5-20℃에서 2시간 지난후, 혼합물을 2ml의 15%수산화나트륨으로 처리한다음 60℃이하에서 물펌프에서 농축하였다. 잔류물을 염화메틸렌에 용해한후, 세척한 다음 건조 및 클라이센 증류하여 비점이 70℃(0.2mm)인 원하는 생성물 15.6g을 얻었다.
[실시예 8]
1-(4-메틸-3-시클로헥센-1-일)시클로펜탄-1-올.
테트라하이드로푸란 250ml에 46.8g의 마그네슘이 현탁된 교반 현탁액에 테트라하이드로푸란 무수물 700ml와 1,4-디브로모부탄 182g을 1시간동안 첨가하였다. 반응 혼합물을 환류하에 2시간동안 더 유지한다음 실온까지 냉각하였다. 테트라하이드로푸란 무수물20ml에 100g의 4-메틸-3-시클로헥센-1-카르복실산의 메틸에스테르가 용해된 용액을 20-30℃에서 얼음 중탕에 의해 냉각하면서 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 2일동안 교반한다음 과량의 그리나드시약은 묽은 황산을 주의깊게 첨가하므로써 용해되었다. 테트라하이드로푸란의 대부분을 증발하고 반응 생성물을 디에틸 에테르로 추출하였다. 에테르상을 물과 포화된 NaCl용액으로 연속 세척한 후 MgSO4로 건조한 다음 스트립하여 기름으로서 조생성물 120g을 얻었다. 기름을 여러번 재증류하여 비점이 90-92℃(0.5mm)인 생성물 32g을 얻었다.
[실시예 9]
(±)-알파-테르핀올.
64.5g의 디클로로아세트산을 68.0g의 (+)-알파-피넨([알파]D+47.1°)과 0.9g의 물로 구성되고 자력으로 교반된 혼합물에 5-6℃에서 첨가하였다. 5-30℃에서 철야 교반한후 혼합물을 염화메틸렌 400ml로 추출하였다. 추출물을 물, 수용성 탄산칼륨과 물로 연속 세척한후 건조한다음 4mm에서 클라이센 증류하여 비점이 71-83℃ (+)-알파-테르핀을 47.5g을 얻었다. 마이크로 비그렉스(Vigreaux)컬럼을 통해 재증류하여 비점이 58-60℃(1mm)이고 [알파]D+79.3°(CHCl3)인 (1)-알파-테르핀올 40-5g을 얻었다.
[실시예 10]
알파, 알파, 3-트리메틸-3-시클로펜텐-1-메탄올.
톨루엔 400ml에 용해된 에틸 아세토 아세테이트(125.8g)의 용액을 -6℃-2℃의 N2대기하에서 1l의톨루엔과 수소화나트륨(60% 기름분산액 68.3g)의 현탁액에 적가하였다. 20분후, 톨루엔 300ml에 220.6g의 1,4-디브로모-2-메틸-2-부텐이 용해된 용액을-2℃-0℃에서 적가하였다. 반응 혼합물을 주위온도까지 가온하고, 22시간후, 물로 희석하여 에틸 아세테이트로 추출하였다. 혼합된 유기추출물을 물과 염수로 세척한후 진공에서 건조 및 농축하였다. 이 생성물을 1분당 약 40방울속도로 질소 대기하에서 500℃로 가열된 유리 헬리사이드로 충전된 열분해 칼럼을 통한다. 열분해물은 드라이 아이스중탕에서 냉각된 헵탄으로서 수집되었다.
헵탄은 진공에서 제거되고 잔류물은 디에틸에테르에 용해된후 5%수산화 나트륨 및 염수로 2번 세척한후, Na2SO4로 건조한다음, 진공농축하고 80℃(0.08mm)에서 증류하여 조생성물을 얻었다. 이 생성물은 유출물로서 에틸 아세테이트-헥산으로 실라카겔위에서 크로마토그래피하였다. 대부분의 성분을 증류하여 비점이 85℃(1.3mm)인 무색액체로서 에틸3-메틸-1(1-옥소에틸)-3-시클로펜텐-1-카르복실레이트를 얻었다.
물(20ml)과 수산화나트륨(4.03g)의 용액을 상기 생성물 1.00g과 MeOH(5ml)의 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 환류할때까지 20분동안 가온한 후, 물로 세척한다음, 디에틸 에테르로 3번 추출하였다. 혼합된 추출물을 염수로 세척하고, Na2SO4를 건조한후, 진공에서 농축 및 증류하였다.
이 생성물과 테트라하이드로푸란 40ml의 용액을 질소하에서 -50℃ 내지 -10℃에서 디에틸 에테르에 용해된 브롬화 메틸마그네슘 24ml에 첨가하였다. 반응 혼합물을 -20℃에서 유지하고, 2시간후 차가운 포화 염화암모늄으로 희석하였다. 용액을 디에틸 에테르로 3번 추출하였으며, 혼합된 출출물을 염수로 세척한 후, MgSO4로 건조한다음 진공에서 농축하였다. 잔류물은 헥산/테트라하이드로푸란/에틸 에세테이트 혼합물(40/2/8)2.4l를 사용하여 플래시 실리카 겔 크로마토그래피에의 분리되었다. 원하는 생성물을 함유하는 부분소량을 증류하여 비점이 50℃(0.6mm)인 무색액체로서 원하는 생성물 0.26g을 얻었다.
[실시예 11]
2,2,4-트리메틸-3-시클로헥센-1-올.
352g의 1-메톡시-4-메틸-1,4-시클로헥사디엔(순도 85%), 1350ml의 디에틸에테르, 28g의 옥살산과 900ml의 물로 구성된 혼합물로 25℃에서 21시간동안 교반하였다. 수성층을 분리한후 디에틸 에테르로 추출하였다. 혼합된 에테르 용액을 중탄산 나트륨으로 세척한 후, 건조한다음 농축 및 클라이센 증류하여 비점이 63-65℃(13mm)인 4-메틸-3-시클로헥센-1-온 250g을 얻었다. 이 생성물 37.5g을 100mm의 디에틸 에테르, 89.5g의 요오드메틸 및 0.3g의 메틸트리옥틸암모늄 염화물과 혼합하였다. 이 혼합물을 주위온도에서 교반한다음 과립 수산화 나트륨 30g으로 처리하였다. 서서히 환류하면서 20분이 지난후 2시간동안 더 환류하기 위해서 열을 이용하였다. 냉각된 혼합물을 디에틸 희석한후 무롤 처리하였다. 에테르를 분리한후 수성층을 에테르로 추출하였다. 혼합된 에테르 추출물을 세척하고, 건조한 후 농축한다음 클라이센 증류하여 비점이 67℃(10mm)인 36.5g의 2,2,4-트리메틸-3-시클로헥센-1-온을 얻었다. 에탄올 250ml에 용해된 케톤 27.6g을 수소화붕소나트륨 7.6g에 적가하였다. 온도를 25-30℃로 유지하기 위해서 냉각 용조를 사용하였다. 2시간후, 혼합물을 물에 첨가한후 염화메틸렌으로 3번 추출하였다. 혼합된 염화메틸렌 추출물을 세척 및 건조한 후 25℃ 및 0.1mm에서 농축하여 원하는 생성물 27.7g을 얻었다.
[실시예 12]
1,2,2,4-테트라메틸-3-시클로헥센-1-올.
테트라하이드로푸란 무수물 200ml와 함께 혼합된 염화 메틸마그네슘(2.9몰) 80ml의 교반된 용액에 30ml의 테트라하이드로푸란과 27.6g의 2,2,4-트리메틸-3-시클로헥센-1-온을 적가하였다. 25℃에서 1시간 그리고 45-50℃에서 1시간 지난후 혼합물을 냉각한 다음 포화된 황산 암모늄 50ml로 주의깊게 처리하였다. 혼합물을 디에틸 에테르로 2번 추출한후, 혼합된 에테르 추출물을 건조한 다음 마이크로 비그렉스 칼럼을 통해 증류하여 비점이 115-125(100mm)인 (A)12.5(주로 변화되지 않은 케톤 출발물질)과 비점이 125-115℃(100-50mm)인 (B)11.1g(순도가 81%원하는 생성물)을 당었다.
최종잔류물(C)2.0g은 비점이 115-120℃(50-20mm)이고 순도가 87%인 원하는 생성물이다.
[실시예 13과 14]
이들 실시예에서는 일반 구조식 II의 알콜에 대한 선구물질로서 유용한 케톤의 제조방법에 대해서 기술하고 있다.
[실시예 13]
1,4-디메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄-2-온.
니트로 에틸렌 25.6g을 디에틸 에테르에 용해하고 Na2SO4로 건조한후, 에테르로 여과 및 세척한다음, 그 여백을 250ml까지 만들었다. 이 용액을 하이드로퀴논 0.4g , 디에틸 에테르 150ml와 42.4g의 2,5-디메틸푸란의 교반 및 냉각용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 수일간 냉동시키고, 실온에서 24시간동안 교반한후, 목탄으로 처리한다음 여과 및 스트립하여 호박색 기름으로서 53.3g의 1,4-디메틸-5-니트로-7-옥사비시클로[2,2,1]헵트-2-엔을 얻었다. 이 생성물을 분말 목탄위의 10%파라듐 촉매와 50ml의 에탄올과 함께 1/2l파르봄베에 넣는다. 원하는 양의 수소 가스를 흡수한후, 반응 혼합물을 봄베에서 제거한다음 여과하여 촉매를 제거하고 스트립하였다. 잔류물을 디에틸 에테르에 첨가하고, 물로 세척한 후, MgSO4로 건조한다음 여과 및 스트립하여 갈색기름으로서 4.8의 1,4-디메틸-2-니트로-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄을 얻었다.
900ml의 0.1N수산화 칼륨에 상기 생성물 5.0g을 교반과 동시에 첨가하였다. 이 혼합물에 125ml의 2M MgSO4용액과 충분량의 물을 첨가하여 총 2.5l로 만든다음, 물 125ml와 과망간산 칼륨 4.5g의 용액을0-5℃에서 적가하였다. 1시간동안 교반한후, 그 혼합물을 여과하였다. 여액을 이황산 나트륨으로 탈색한다음 염화메틸렌으로 추출하였다. 추출물을 MgSO4로 건조하고, 여과한후, 제거하여 엷은 황색 기름 3.3g을 얻었다. 이 과정을 반복하여 엷은 황색 기름 3.2g을 얻었다. 이들 생성물을 혼합 및 증류하여 무색기름으로서 원하는 생성물 5.8g을 얻었다.
[실시예 14]
1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]-헵트-5-엔-2-온.
27.8g의 리메틸푸란과 24.9g의 알파-아세톡시-아크릴로 니트릴을 1주일동안 정치시켰다. 경사분리하여 얻은 고체생성물 39.9g을 20.4g의 수산화나트륨과 400ml의 에탄올 교반용액에 첨가하였다. 24시간후, 혼합물에 물1l를 첨가한 후 염화메틸렌 200ml로 5번 추출하였다. 혼합된 염화메틸렌 추출물을 세척하고, 건조 및 농축한다음 클라이센 증류하여 비점이 63℃(2mm)인 원하는 생성물 23.7을 얻었다.
[실시예 15-25]
이들 실시예에서는 일반구조식 II의 알콜 제조 방법을 기술한다.
실시예 15
(±)-2-엑소-하이드록시-1-메틸-4-이소프로필-7-옥사비시클로[2,2,1]펩탄.
염화메틸렌 150ml에 85% m-클로로퍼벤조산 22.3g이 용해된 용액에 15.4g의 (±)-테르피넨-4-올과 30ml의 염화메틸렌의 용액을 약0℃에서 40분동안 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 20시간동안 교반한 후 5℃까지 냉각하였다. 고체를 여과한후 차가운 염화메틸렌으로 세척하였다. 혼합된 여액을 1/8포화된 탄산칼륨, 포화 아황산 나트륨과 물로 연속 세척한 후 건조한다음 클라이센 증 류하여 비점이 109-113℃(8mm)인 생성물 8.9g을 얻었다. 고화된 증류물을 펜탄으로 재결정하여 융점이 42-58℃인 원하는 생성물 5.5g을 얻었다.
[실시예 16]
(±)-2-엑소-하이드록시-1,4-디에틸-7-옥사비시클로[2,2,1]펩탄.
염화메틸렌125ml에 15.4g의 1,4-디에틸-3-시클로헥센-1-올과 0.4g의 바나듐(IV)비스(2,4-펜탄디오에이트)옥사이드가 용해된 교반용액에 11.0g의 90% 3차-부탈하이드로퍼록사이드를 환류하에 적가하였다. 2시간동안 더 환류한후 혼합물을 약간 냉각하고, 0.58의 P-톨루엔설폰산을 함유하는 글라이임(glyme)으로 처리한다음 2시간 동안 더 환류하였다. 냉각된 혼합물을 초산나트륨 무수물과 함께 30분동안 교반한다음 여과하였다. 여액을 농축 및 클라이센 증류하여 비점이 65-78℃(1mm)인 생성물 14.4g을 얻었다.
[실시예 17]
(±)-2-엑소-하이드록시-1-메틸-4-(1-메틸-1-(페닐설포닐)-에틸)-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄.
13.1g의 (±)-4-메틸-1(1-메틸-1-(페닐티오에틸)-3-시클로헥센-1-올, 0.27g의 바나듐(IV)메틸렌으로 구성된 교반용액에 90% 3차-부틸 하이드로 퍼록사이드 20.0g을 환류하에 10분동안 첨가하였다. 혼합물을 1시간동안 더 환류하고 냉각한 후, 세척 및 건조한다음 50-55℃에서 바나듐 농축하였다.
그결과 형성된 약18g의 잔류물에 0.4g의 P-톨루엔설픈산이 함유된 글라임 5ml를 첨가하였다. 혼합물을 5-25℃에서 철야교반하였다. 클로로포름 100ml를 첨가하고, 에테르 및 펜탄을 진공-농축에 의해 제거하였다. 잔류 클로로포름 용액을 탄산칼륨으로 세척하고, 건조 및 농축하여 잔류물 14.9g을 얻었다. 이 잔류물을 용출물로서 테트라하이드로푸란; 에틸아세테이트; 헥산의 혼합물(30: 220: 500)을 사용하는 건조 칼럼 크로마토그라피에 의해 정제되었다. 이 칼럼을 12부분으로 똑같이 분리하였으며, 부분10에서는 5g의 생성물을 얻었다. 부분 10을 디에틸 에티르도 재결정하여 융점이 108-110℃인 원하는 생성물 3.0g을 얻었다.
[실시예 18]
1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵트-5-엔-2,3-시스-디올(엑소).
4.8g의 탄산 비닐렌과 7.0g의 테트라메틸푸란의 혼합물을 수증기 중탕에서 철야 가온하였다. 그 결과 형성된 검은 용액을 45℃ 및 0.1mm에서 증류하여 반(半)고체의 이성체 혼합물을 얻었다. 혼합물을 100ml의 디에틸에테르와 함께 5시간 동안 교반한 후 여과하여 융점이 164-165℃인 1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵트-5-엔-2,3-시스-엑소-디올 환식 탄산염 1.9g을 얻었다. 15ml의 에탄올에 상기 생성물 0.6g이 용해된 교반 용액에 0.6g의 수산화 나트륨과 5ml의 물로 구성된 용액을 첨가하였다. 25℃에서 18시간 지난후, 혼합물을 여과하여 0.3g의 탄산나트륨을 제거한다음 여액은 고체 이산화탄소로 처리한다음 60℃에서 진공농축하였다. 잔류물을 에틸아세테이트와 함께 끓인후 고온에서 여과한다음, 그 여액을 농축하여 원하는 엑소 생성물(융점 142-145℃)0.4g을 얻었다.
[실시예 19]
1,4,5,6,-테트라메틸-7--옥사비시클로[2,2,1]-헵탄-2,3-시스-엑소-디올.
실시예 18에서 얻어진 불포화 시스-엑소-디올 환식 탄산염 6.7g은 용매로서 무수에탄올 75ml과 촉매로서 탄소위의 5%팔라듐 2.0g을 사용하여 가압하에서 흔들었다. 수소첨가반응은 30분후에 종료되었다. 진공농축하여 고체 생성물과 촉매의 혼합물을 얻었다. 이 고체 생성물과 촉매의 혼합물은 고온 아세톤으로 처리된다음 여과하여 촉매를 제거하였다. 여액을 냉각하여 융점이 162-166℃인 환식 탄산염 4.1g을 얻었다.
이 생성물 2.5g과 에탄올 50ml의 용액은 2.0g의 수산화 나트륨과 15ml의 물로 구성된 용액으로 처리하여 재결정화하지 않고 융점이 179-183℃인 원하는 생성물 2.1g을 얻었다.
[실시예 20]
(±)-2-엔도-하이드록시-1,4-디메틸-7-옥사비시클로-[2,2,1]펩탄.
2.3g의 1,4-디메틸-7-옥사비시클로-[2,2,1]-헵탄-2-온과 20ml의 무수 테트라하아드로푸란으로 구성된 용액에 질소대기하 및 0-5℃에서 테트라하이드로푸란과 수소화 붕소 16ml를 적가하였다. 그결과 생성된 혼합물을 0℃에서 10분동안 교반하고, 물에서 냉각시킨후, 염화메틸렌으로 추출한다음, MgSO4로 건조한다음 압착하여 엷은 황색기름 2.0g을 얻었다. 반응을 반복하여 1.0g의 엷은 황색기름 1.0g을 얻었다. 혼합된 생성물을 102-105℃(4mm)에서 증류하여 무색 기름으로서 원하는 생성물 1.6g을 얻었다.
[실시예 21]
1-메틸-3,3-디에틸-2-옥사비시클로[2,2,2]-옥탄-6-엑소-올.
알파, 알파-디에틸-4-메틸-3-시클로헥센-1-메탄올(102g)과 염화메틸렌(750ml)의 교반용액에 125g의 85% m-클로로퍼벤조산을 20-23℃에서 1.5시간동안 소량씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 20℃에서 1.5시간동안 더 교반한 후, 40ml의 탄산칼륨 수용액, 300ml의 2N 수산화나트륨 용액과 염화나트륨 포화용액으로 연속세척하였다. 유기상을 HgSO4로 건조한 후 압착하여 조생성물 111g을 얻었다.
[실시예 22]
1-메틸-3,3-테트라메틸렌-2-옥사비시클로[2,2,2]-옥탄-6-엑소-올.
32g의 1-(4-메틸-3-시클로헥센-1-일)시클로펜탄-1-올과 40ml이 염화메틸렌의 용액에0 20-24℃에서 85% m-클로로퍼벤조산 39g을 소량씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 철야교반하였다. p-톨루엔 설폰산 1g을 첨가한후, 반응 혼합물을 2시간동안 환류한 다음, 실온까지 냉각하고, 탄산칼륨 수용액 200ml, 2N 수산화나트륨 수용액 200ml 및 MgSO4로 건조된 염화나트륨 용액으로 연속 세척한다음 압착하여 기름상태의 생성물 31g을 얻었다.
[실시예 23]
1,3,3,-트리메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄-2-엑소-올.
상기 실시예 11의 알콜 27.7g과 염화 메틸렌 250ml의 용액을 1.0g의 바나듐(IV)비스(2,4-펜탄디오 에이트)옥사이드와 22.0g의 90%3차-부틸하이드로 퍼록사이드로 처리하였다. 25℃에서 철야 교반한후, 그 혼합물을 1N수산화나트륨으로 세척한다음, 건조 및 클라이센-증류하여 비점이 58-61℃(1mm)인 시스3,4-에폭시-2,2,4-트리메틸시클로헥산을 23.7g을 얻었다.
25℃로 유지되는 염화메틸렌 200ml와 에폭시-알콜 20.0g의 교반용액에 0.4g의 P-톨루엔설폰산과 5ml의 글라임의 용액을 20분동안 적가하였다. 1시간 더 지난후, 용액을 묽은 탄산나트륨용액으로 세척한후, 건조 및 농축한다음 클라이센-증류하여 비점이 55-77℃(1.0-0.1mm)인 생성물 11.1g을 얻었다. 이 생성물은 다시 재증류하여 비점이 77-80℃(3.0mm)인 원하는 생성물 2.8g을 얻었다.
[실시예 24]
1,5-디메틸-8-옥사비시클로[3,2,1]옥탄-6-엑소-올.
아연/은 커플(2.23g), 2,5-디메틸푸란(25ml)와 무수테트라하이드로푸란(35ml)의 혼합물을 -10℃에서 냉각하였다. α,α,α',α'-테트라브로모아세톤과 무수테트라하이드로푸란(15ml)의 용액을 교반과 동시에 3시간동안 적가한후, 그 혼합물을 교반과 동시에 16.5시간동안 실온에까지 가온하였다. 불용성 물질을 여과에 의해 제거한후 여액을 농축하였다. 그결과 형성된 타르질의 갈색 잔류물을 플로리실(상표명)컬럼을 통해 디에틸 에테르로 용리시켜 오렌지색 고체를 얻었다. 플래시-컬럼 크로마토그라피에 의해 더정제하여 융점이 115-20℃인 무색 고체로서 2,4-디브로모-1,5-디메틸-8-옥사비시클로[3,2,1]옥트-6-엔-3-은(3.58g)을 얻었다.
이 생성물(18.0g)과 염화 암모늄(514ml)의 포화 메탄올 용액으로 구성된 교반된 슬러리에 23℃에서 30분동안 아연/구리 커플(51g)을 조금씩 첨가하였다. 현탁액을 2시간동안 더 교반한다음 여과하였다. 여액을 포화 Na2H2-에틸렌디아민테트라아세트산 용액(400ml)으로 희석하였다. 염화메틸렌(5×1000ml)으로 추출하고 MgSO4로 건조한다음 용매를 증발제거하여 원하는 케톤(9.0g)을 얻었다. 증류하여 융점이 62-63℃인 무색 결정체로서 1,5-디메틸-8-옥사비시클로[3,2,1]옥트-6-엔-3온(7.3g)을 얻었다.
리튬 알루미늄 수소화물(57%기름 현탁액4.6g)과 무수 디에틸 에테르(300ml)의 교반현탁액에 상기 생성물(10.0g)과 디에틸 에테르(50ml)의 용액을 20℃에서 0.5시간동안 첨가하였다. 반응 혼합물로 20℃에서 0.5시간동안 첨가하였다. 반응 혼합물을 20℃에서 2시간동안 유지한후 0℃로 냉각한다음, 물(2.5ml), 15% 수산화나트륨 수용액(2.5ml)과 물(7.5ml)로 연속적으로 세척한 후 여과하였다. 여과 잔사를 디에틸 에테르로 세척하고, 혼합된 에테르 여액을 MgSO4로 건조한후 여고 및 농축하여 기름 13.0g을 얻었다. 기름을 플로리실(상표)컬럼을 통해 먼저 헥산으로 용리한다음 디에틸 에테르로 용리하였다. 에테르 부분을 혼합 및 농축하여 이성체의 66 : 34혼합물로서 1,5-디메틸-8-옥사비시클로-[3,2,1]옥트-6-엔-3-올(10.0g)을 얻었다.
파라-톨루엔설포닐 클로라이드(15,5g)을 상기 생성물(10.0g)과 무수피리딘(75ml)의 얼음같이 찬 교반용액에 20분동안 소량씩 첨가하였다. 반응 혼합물을 0℃에서 30분동안 교반한후 냉장고(0℃)에서 72시간동안 정치시킨다음 80ml의 진한 염산과 100g의 얼음 혼합물에 첨가하였다. 10분 동안 교반한후, 침전된 고체를 여과하였다. 염화메틸렌의 용해도 고체를 MgSO4로 건조한 후 여과 및 농축하여 이성체의 70 : 30혼합물로서 융점이 75-77℃인 P-톨루엔설포네이트 에스테르 17.6g(88%)을 얻었다.
무수 테트라하이드로푸란(80ml)과 상기 에스테르(6.16g)의 어름같이 찬 교반용액을 테트라하이드로푸란(80ml)과 슈퍼 하이드라이드의 1M용액으로 30분 동안 첨가하였다. 혼합물으 서서히 실온까지 가온한 다음 환류하에 철야 가열하였다. 반응 혼합물을 0℃까지 냉각한다음 요오드화 에틸(4.8ml)로 5분동안 처리하였다. 23℃까지 가온하고 23℃에서 1시간동안 유지한후, 혼합물을 0℃까지 다시 냉각하였다. 그 결과 형성된 혼합물에 테트라하이드로 푸란(40ml)과 브란의 1M용액을 20분동안 첨가하였다. 혼합물을 23℃까지 가온한다음 3.5시간 30%과산화수소 용액(32ml)을 적가하였다. 23℃까지 가온한 후, 혼합물을 이온도에서 철야 유지한다음, 40℃에서 1시간동안 가온하여 산화반을물 완결하였다. 수용성 생성물을 플래시 칼럼 크로마토그라피(SiO2)하여 회백색 기름으로서 원하는 생성물(1.68g)을 얻었다.
[실시예 25]
엔도 및 엑소1-메틸-3,3,-테트라메틸렌-2-옥사비시클로-[2,2,2]-옥탄-6-올.
본 실시예에서는 일반 구조식 II의 화합물의 이성체 상호 전환방법을 예증한다.
염화 옥살일 22.1g을 염화메틸렌 375ml중에서 교반하고, 염화메틸렌 75ml에 용해된 디메틸 설폭사이드 29.7g을 -60℃로 유지하면서 5분동안 첨가하였다. 혼합물을 10분동안 교반한다음, 염화메틸렌 160ml에 용해된 실시예 21의 생성물 31g을 -60℃ 로 유지하면서 5분동안 첨가하였다. 반응 혼합물을 15분동안 교반한다음, 트리에틸아민 80g을 -60℃에서 10분동안 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온까지 가온한다음 물475ml를 첨가하였다.
그 결과 형성된 염화메틸렌상을 분리한후, 묽은염산, 중탄산나트륨 포화용액과 염화나트륨 표화용액으로 연속 세척하였다. 유기상을 MgSO4로 건조한후 압착하여 호박색 기름 3g을 얻었다. 기름을 증류하여 비점이 93-98℃(1mm)인 1-메틸-3,3-테트라메틸렌-2-옥사비시클로[2,2,2,]옥탄-6-은 12.3g을 얻었다.
이 생성물을 50ml의 디메틸 포름아마이드와 50ml의 3차-부틸알콜에 용해한다음, 수소화붕소나트륨 2.4g을 물에 의한 냉각에 의해 20℃로 유지하면서 10분동안 소량씩 첨가하였다.
반응혼합물을 실온에서 5시간동안 교반하고, 철야 냉동 저장한다음 물90m로 냉각한 후, 용매를 제거하고 염화메틸렌으로 추출하였다. 유기상을 염화나트륨 포화용액으로 세척하고, MgSO4로 건조한 다음, 압착하여 기름 12g을 얻었다. 기름을 증류하여 엑소 및 엔도 이성체의 혼합물로서 비점이 93-8℃(0.4mm)인 생성물 10.4g을 얻었다.
[실시예 26-32]
이들 실시예에서는 일반식 구조식 I의 화합물의 제조 방법을 기술하고 있다.
[실시예 26]
(±)-2-엑소-벤질옥시-1-메틸-4-이소프로필-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄.
1.7g의 (±)-2-엑소-하이드록시-1-메틸-4-이소프로필-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄과 15ml의 디메틸 포름아미드로 구성된 용액에 50% 수소화나트륨 0.5g을 실온에서 첨가하였다. 그 결과 형성된 혼합물을 실온에서 철야 교반하고, 50℃에서 30분동안 가열한 후, 실온까지 냉각한 다음, 염화벤질 1.5g을 한 번에 첨가한 후, 실온에서 3시간동안 교반하고, 1시간동안 50℃까지 가열한 다음 냉각하고, 물 50ml에 첨가하여 염화메틸렌 50ml로 한 번, 25ml로 2번 추출한다.
혼합된 염화메틸렌 추출액을 물100ml로 세척하고, 건조한다음 증발하여 오렌지색 기름을 얻었다. 클라이센 증류하여 비점이 103℃(0.08mm)인 원하는 생성물 1.5g을 얻었다.
[실시예 27]
(±)-2-엑소-벤질옥시-1,4-디에틸-7-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄.
3.8g의 (±)-2-엑소-하이드록시-1,4-디에틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄, 50ml의 N,N-디메틸아세트아마이드와 1.0g의 수소화나트륨(n-헥산으로 세척됨)으로 구성된 교반 혼합물을 서서히 80℃까지 가온하여 수소를 완전 증발시켰다. 냉각된 혼합물을 3.0g의 염화벤질로 처리한후, 80℃까지 다시 가온한다음, 1/2시간후 얼음물에 첨가하고 염화메틸렌으로 2번추출하였다. 혼합된 유기 추출물을 세척, 건조 농축 및 클라이센-증류하여 비점이 105-110℃(0.1mm)인 원하는 생성물 2.6g을 얻었다.
[실시예 28]
엔도-1,3,3-트리메틸-6-(2-플루오로벤질옥시)-2-옥사비시클[2,2,1]헵탄
0.50g의 엔도-1,3,3-트리메틸-6-하이드록시-2-옥사비시클로[2,2,1]헵탄과 5ml의 디메틸포름아마드로 구성된 용액을 10℃ 및 질소대기하에서 0.17g의 수소화나트륨과 2ml의 디메틸포름아마이드로 구성된 60%기름 분산액 에 첨가하였다. 45분후, 0.73g의 2-플루오로벤질 브롬화물과 2ml이 디메틸포름아마이드를 첨가하고, 13.5시간후 흔적량의 요오드화 칼륨을 첨가하였다. 15시간후, 반응 혼합물을 염수로 희석한 후, MgSO4로 건조한 다음 진공에서 농축하였다. 잔류물은 용출제로서 헥산/테트라하이드로푸란/에틸아세테이트(90/46)1l를 사용하는 실리카겔 플래시 크로마토그라피에 의해 정제된후 진공증류하여 비점이 85℃(0.05mm)인 무색 액체로서 원하는 생성물 0.41g을 얻었다.
[실시예 29]
(±)-2-엑소-(2-메틸벤질옥시)-1-메틸-4-이소프로필-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄.
12l플라스크에 질소하에서 50%수소화나트륨 264g과 무수 디메틸포름아미드 3l를 넣었다. 그 결과 형성된 혼합물을 60℃까지 가열한 다음, 850g의 (±)-2-엑소-하이드록시-1-메틸-4-이소프로필-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄과 1.5ml의 디메틸포름아미드로 구성된 용액에 3시간동안 첨가하면서 반응 혼합물을 60-70℃로 유지하였다. 반응 혼합물을 20℃까지 냉각한후, 730.6g의 2-메틸벤질 클로라이드를 1.5시간 동안 첨가하면서, 반응 혼합물을 20-25℃까지 냉각하였다. 반응 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 그 결과 형성된 혼합물을 물 20l에 첨가한후, 진한 염산으로 산성화한 다음, 헥산 3.5l로 3번 추출하였다. 혼합된 추출물을 물 3l로 세척하고, MgSO4로 건조한후, 여과 및 증발건조하여 원하는 생성물 1280g을 얻었다
[실시예 30]
1-메틸-3,3,-디에틸-6-엔도-벤질옥시-2-옥사비시클로-[2,2,2]옥탄
3.5g의 조생성물 1-메틸-3,3,-디에틸-2-옥사비시클로-[2,2,2]옥탄-6-엔도-올과 25ml의 테트라하이드로푸란으로 구성된 용액을 20-40℃에서 47% 수소화나트륨 1.2g위 슬러리에 적가하여 가스를 서서히 휘발시켰다. 반응 혼합물을 환류하에 2시간동안 가열한후 실온까지 냉각한 다음, 0.7g의 테트라부틸 암모늄 요오드화물을 첨가한 다음, 다시 3.9g의 브롬화벤질과 30ml의 테트라하이드로푸란을 첨가하였다. 그결과 형성된 혼합물을 실온에서 3일동안 교반한후, 물로 냉각한 다음 디에틸 에테르로 추출하였다. 에테르상을 물과 염화나트륨 포화용액으로 세척한후, MgSO4로 건조한 다음 압착하여 5.5g의 기름을 얻었다. 대부분의 저비점 물질을 증류한후, 나머지 생성물을 실리카겔컬럼에서 크로마토그라피한 다음 염화 메틸렌-펜탄(40-60%)으로 용리시켜 3부분 즉 0.3g의 1,2-디페닐에텐, 1.1g의 엔도-이성체생성물과 1.2g의 엑소-이성체 생성물을 얻었다. 제2부분을 재크로마토그라피하여 순수 엔도 형태의 원하는 생성물 0.7g을 얻었다.
[실시예 31]
2-엑소-벤질옥시-4-(벤질옥시카르보닐메틸)-1-메틸-7-옥사비시클로-[2,2,2]헵탄
아연분진 26.0g, 요오드 2.0g과 벤젠 40ml의 교반 혼합액에 65-75℃에서 22.0g이 4-메틸-3-시클로헥센-1-온, 62.6g의 에틸 브로모아세테이트와 400ml의 벤젠으로 구성된 용액을 급속히 첨가하였다. 5시간 환류한후, 혼합물을 10℃까지 냉각한 다음 10% 초산 300ml로 조금씩 처리하였다. 15분후, 층을 분리한후, 수성층은 벤젠 150ml로 2번 추출하였다. 혼합된 유기층을 물, 중탄산 나트륨 용액과 물로 연속 세척하였다. 건조 및 농축후, 클라이센 증류하여 비점이 82-84℃(0.5mm)인 33.0g일 1-(에톡시카르보닐메틸)-4-메틸-3-시클로헥센-1-올을 얻었다.
이 알콜 46.2g, 바나듐(IV) 비스(2,4-펜탄디오에이트)옥사이드 1.2g과 염화메틸렌 400ml의 교반된 환류용액에 90% 3차-부틸 과산화수소 25.3g을 적가하였다. 2시간 동안 더 환류한후, 용액을 냉각하고, 황상마그네슘으로 건조한 다음 여과하였다. 교반된 여액은 1.0g의 P-톨루엔설폰산을 함유하는 글라임 12ml으로 처리되었다. 25℃에서 18시간 지난후, 혼합물을 탄산염으로 세척한 다음 건조하였다. 50℃에서 진공 농축하여 52.3g의 어두운 호박색 기름을 얻었다. GLC분석에 의해 원하는 생성물이 56% 존재한다는 것이 알아냈다. 용출제로서 에틸아세테이트를 사용하는 크로마토그라피 정제하여 기름으로서 16.8g의 4-(에톡시카르보닐메틸)-2-엑소-하이드록시-1-메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄을 얻었다.
이 기름 4.3g과 에탄올 15ml의 교반 용액에 수산화 나트륨 0.9g과 물 3ml의 용액을 첨가하였다. 25℃에서 24시간후에, 혼합물을 30℃에서 진공농축하였다. 잔류물을 30ml의 N,N-디메틸아세트암마이드에 용해한후 1.0g의 50% 수소화나트륨으로 처리하였다. 25℃에서 6시간후, 5.5g의 염화 벤질을 첨가한 다음 4일동안 계속 교반하였다. 혼합물을 물에 첨가한 후, 염화 메틸렌으로 3번 추출한 다음, 혼합한 염화 메틸렌 추출물을 세척, 건조 및 농축하여 잔류물 8.1g을 얻었다. 이 기름을 크로마토그라피에 의해 정제하여 기름으로서 원하는 생성물 2.6g을 얻었다.
[실시예 32]
1,3,3,-트리메틸-6-엔도-7-신-비스-벤질옥시-2-옥사비시클로[2,2,2]옥탄
2.5g의 1,3,3-트리메틸-2-옥사비시클로[2,2,2]옥탄-2-6-엔도-7-신-디올(테트라헤드론, 27, 753(1971))과 50ml의 N,N-디메틸아세트아마이드의 교반용액에 0.7g의 50% 수소화나트륨을 첨가하였다. 25-85℃에서 1시간 지난후, 혼합물을 냉각한다음 염화벤질 1.7g으로 처리하였다. 50-60℃에서 30분 지난후, 혼합물을 냉각하고 물에 첨가하였다. 염화 메틸렌으로 추출한 후, 클라이센 증류하여 비점이 135-150℃(0.2mm)인 1.2g의 1,3,3-트리메틸-7-엔도-(벤질옥시)-2-옥사비시클로[2,2,2]옥탄-6-신-올을 얻었다.
증류잔류물을 헥산으로 재결정하여 융점이 99-101℃인 원하는 생성물 0.6g을 얻었다.
[실시예 33-39]
상기 실시예 26-32에 기술된 것과 유사한 방법에 의해, 일반 구조식 I의 화합물을 더 제조하였다. 그 결과를 표1에 나타냈으며, 화합물은 하기 구조식 I(a)로 표시된다;
Figure kpo00004
[표 1]
Figure kpo00005
Figure kpo00006
Figure kpo00007
[실시예 100-139]
실시예 26-32와 유사한 방법에 의해 일반 구조식 I의 화합물을 더 제조하였다. 모든 화합물들을 R2가 메틸기이고, R3가 이소프로필기이며 W가 치환된 페닐기인 일반구조식 Ia화합물을 갖는다. 하기표II에서는 W에 대한 치환체의 위치 및 성질을 나타내고 있다. 모든 화합물 (±)엑소 이성체이다.
[표 2]
Figure kpo00008
Figure kpo00009
[실시예 140-166]
실시예 26-32의 유사한 방법에 의해, 일반 구조식 I의 화합물을 더 제조하였다. 하기표 III에서는 하기 구조식 I(b)화합물들을 나타내고 있다;
Figure kpo00010
[표 3]
Figure kpo00011
* 칼럼 크로마토그라피에 의해 분리됨; 비점은 측정되지 않았음.
[실시예 167-181]
실시예 26-32에 기술된 것과 유사한 방법에 의해 일반구조식 I의 다음 화합물들이 제조되었다.
[실시예 167]
6-엑소(2-메틸벤질옥시)-1,5-디메틸-8-옥사비스클로[3,2,1]-옥탄, 회백색 기름
[실시예 168]
6-엑소(2-플루오로벤질옥시)-1,5-디메틸-8-옥사비스클로[3,2,1]-옥탄, 회백색 기름
[실시예 169]
엔도-1,3,3-트리메틸-6-(2-메틸벤질옥시)-2-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄, 비점 100℃(0.06mm)
[실시예 170]
엔도-1,3,3-트리메틸-6-벤질옥시-2-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄, 비점 70℃(0.05mm)
[실시예 171]
(-)-2-엑소-(2-메틸벤질옥시)-1-메틸-4-이소프로필-7-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄, 비점 114-116℃, [알파]D-73°(CHCl3)
[실시예 171(실시예 181참조)]
2-벤질옥시-1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비스클로[2,2,1]헵트-엔, 엔도 : 엑소 비 76:24
[실시예 173]
2-엑소-벤질옥시-1,3,3-트리메틸-7-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄, 비점 97-99℃(0.1mm)
[실시예 174]
2-엑소-벤질옥시-1,3,3,4-테트라메틸-7-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄, 비점 95-100℃(0.2mm)
[실시예 175]
2-엑소-벤질옥시-1,3,3,4,5,5-헥사메틸-7-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄, 비점 110-115℃(0.1mm)
[실시예 176]
2-엔도-벤질옥시-1,2-디메틸-4-이소프로필-7-옥사비스클로-[2,2,1]헵탄, 비점 106-110℃(0.15mm)
[실시예 176]
(-)-1,3,3-트리메틸-6-엔도-벤질옥시-2-옥사비스클로-[2,2,2]옥탄, 융점 48-50℃, [알파]D-75.4℃(CHCl3)
[실시예 178]
2-엑소-벤질옥시-1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비스클로-[2,2,1]-헵트-5-엔-3-엑소-올, 비점 130-135℃(0.1mm)
[실시예 179]
2-엑소-벤질옥시-3-엑소-메틸옥시-1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄, 비점 123-133(0.2mm)
[실시예 180]
1,3,3-트리메틸-6-신-메틸옥시-7-엔도-벤질옥시-2-옥사비스클로-[2,2,2]옥탄, 비점 130-150℃(0.1mm)
[실시예 181]
2-벤질옥시-1,4,5,6-데트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵트-5-엔, 엔도:엑소 비 76:24. 증류를 실시하여 엔도:엑소비가 다른 혼합생성물, 예를들면 화합물 181(a), 엔도:엑소 91:7, 화합물 181(b), 엔도:엑소 15:85를 생성하였다.
[실시예 182-193]
이들 실시예에서는 일반 구조식 I의 한 화합물을 일반 구조식 I의 다른 화합물로 전환하는 방법을 예증한다.
실시예 182-184
실시예 72.86 및 87의 4-(1-클로로-1-메틸에틸)화합물을 N,N-디메틸아세트아마이드에 용해된 1.1몰 당량의 수소화나트륨으로 80℃에서 2시간동안 처리하여 상응하는 탈염화수소 생성물을 얻었다.
[실시예 182]
(±)-2-엑소-벤질옥시-4-(1-메틸에틸)-1-메틸-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄, 비점 110-114℃(0.1mm)
[실시예 183]
비점 105℃(0.1mm)
[실시예 184]
(±)-2-엑소-(2-메틸벤질옥시)-4-(1-메틸에틸)-1-메틸-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄, 비점 110-114℃(0.1)
[실시예 185]
2-벤질옥시-1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄
a) 500ml파르 수소화 용기에 0.9g의 2-벤질옥시-1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵트-5-엔(엔도:엑소 비 15:85), 50ml의 에탄올, 0.3g의 탄소위의 5%팔라듐과 2ml의 트리에틸아미을 도입하였다. 25℃에서 4시간동안 흔든후, 수소흡수가 중지되었다. 촉매는 여과에 으해 제거되었고, 여액은 진공농축되어 비점이 135(0.1mm)인 무색 기름으로서 0.8g의 2-엑소-벤질옥시-1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄을 얻었다.
b) 유사한 방법으로, 엔도 에테르는 엔도; 엑소비가 97:7인 출발물질로부터 제조되었으며, 97-99℃(0.15mm)의 비점을 갖는다.
[실시예 186]
2-엑소-벤질옥시-3-엑소-메톡시-1,4,5,6-테트라메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵트-5-엔
실시예 178의 에테르 3.6g의 디메틸포름아마이드 50ml로 구성된 교반 혼합에 60%수소화나트륨 0.6g을 첨가하였다. 1시간동안 80℃로 가열하였다. 20℃까지 냉각한 후, 요오드화 메틸 3ml를 첨가하였다. 이로인해 온도가 35℃로 상승하였다. 주위온도에서 30분동안 계속 교반하였으며 용액을 처리하여 비점이 120℃(0.1mm)인 원하는 생성물 0.3g을 얻었다.
[실시예 187]
실시예 186의 에테르 1.3g의 염화메틸렌 25ml로 구성된 차가운 교반용액에 85% m-클로로퍼벤조산 1.0g을 첨가하였다. 5-25℃에서 2시간 지난후, 혼합물은 묽은 아황산 나트륨을 함유하는 묽은 탄산칼륨으로 세척한 후 건조된 다음 75℃에서 진공농축하여 원하는 생성물 1.3g을 얻었다.
[실시예 188]
2-엑소-벤질옥시-4-카르복시메틸-1-메틸-7-옥사비시클로[2,2,1]헵탄
실시예 31의 에테르 3.1g의 에탄올 15ml로 구성된 교반 용액에 수산화나트륨 0.6g과 물 2.5ml를 첨가하였다. 25℃에서 29시간 지난후, 혼합물을 6N염산으로 산성화되었다. 염화 메틸렌 150ml로 희석한후, 유기층을 물로 세척하였다. 건조된 염호 메틸렌용액을 농축하여 잔류물 2.8g을 얻었다. 이 생성물은 플레이트 크로마토그라피에 의해 정제되어 기름으로서 원하는 생성물 1.7g을 얻었다.
[실시예 189]
(±)-2-엑소-벤질옥시-1-메틸-4-아세틸-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄
실시예 182의 에테르 15.1g, 디에틸에테르 150ml로 구성된 교반 혼합물에 2%오스뮴 테트록사이드 300ml와 t-부탄올로 첨가하였다. 15분 지난후, 27.2g의 나트륨 메타페리오데이트를 첨가한 다음 18시간 동안 환류하에 반응을 계속하였다. 에테르층을 분리한 후 수성층을 에테르로 추출하였다. 혼합된 추출물을 세척, 건조, 농축 및 클라이센 증류하여 비점이 120(0.1mm) 인 원하는 생성물 11.1을 얻었다.
[실시예 190]
(±)-2-엑소-벤질옥시-1-메틸-4-카르복시-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄
싱기 실시예 189의 에테르 8.4g, 10-15℃로 유지되는 디옥산 240ml로 구성된 교반용액에 수산화칼륨 42g을 함유하는 물 160ml와 브롬 6.5ml를 첨가하였다. 혼합물을 10-25℃에서 18시간동안 교반한 다음 1/4포화된 아황산나트륨 300ml에 첨가하였다. 이 혼합물을 디에틸 에테를 300ml로 먼저 추출한 다음 6N염산 110ml로 산성화하였다. 산성 생성물을 250ml디에틸 에테르 3부분으로 추출하였다. 혼합된 기타 추출물을 세척,건조한후 40℃(1mm이하)에서 농축하여 조생성물 8.8g을 얻었다. 에테르-펜탄으로 재결정화하여 융점이 93-95℃인 원하는 생성물 6.5g을 얻었다.
[실시예 191]
(±)-2-엑소-벤질옥시-1-메틸-4-카르바모일-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄
실시예 190의 생성물을 산염화물로 전환한 다음, 암모니아로 처리하여 융점이 122-123℃인 원하는 생성물을 얻었다.
[실시예 192]
(±)-2-엑소-벤질옥시-1-메틸-4-시아노-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄
실시예 191의 에테르를 무수 초산과 피리딘으로 처리하여 기름으로서 원하는 생성물을 얻었다.
[실시예 193]
(±)-2-엑소-(시클로헥실메톡시)-1-메틸-4-이소프로필-7-옥사비스클로[2,2,1]헵탄
실시예 26의 생성물 7.8g을 초산 0.5ml를 함유하는 메탄올 40ml에 용해한후 알루마미나에 피복된 5%로듐 1.5g으로 처리하였다. 이 혼합물을 50psig의 압력으로 수소와 함께 25℃에서 흔들었다. 4시간후, 촉매를 여과에 의해 제거하고, 여액은 증류하여 비점이 97-101℃(0.1mm)인 원하는 생성물 7.4g을 얻었다.
[실시예 194]
제초작용
본 실시예에서는 실험된 식물은 다음과 같다; 바안야아드그라스(워터그라스)-엔키노클로아 크루스-갈리(Enchinochooa crus-galli) 라아지 크랩그라스-디지타리아 상귀날리스(Digitaria sanguinalis) 다우니브롬-브로머스 택토럼(Bromus tectorum)엘로우 폭스테일-세타리아 루테신스(Setaria lutescens) 레드루트피그워드-아마란투스 레트로플렉서스(Amaranthus retroflexus) 시클포트-카시아 옵투시폴리아(Cassia obtusifolia) 벨벳리프-아부틸론 테오프라스티(Abutilon theophrasti) 가든크레스-레피디옴 스티법(Lepidium sativum) 죤슨 그리스-소르검 할레펜세(Sorghum halepense)
본 발명의 화합물에 대한 발아전(토양)제초작용을 바안 야야드그라스, 가든 크레스, 다우니 브롬, 벨벳리프, 엘로우 포스테일과 시클포드의 종자를 시험관에 파종하고 25×200mm로 측정하고, 처리되지 않은 토양 약3/4을 채운후, 각 경우에 특정량의 실험 화합물로 처리된 토양 2.5cm3로 상부에 덮음으로써 평가되었다.
바안야아드그라스와 크레스 종자를 갖는 시험관에 이용 처리딘 토양은 시험관당 실험 화합물 1mg을 함유하고 또다른 식물의 종자를 갖는 시험관당 실험 화합물 0.1mg을 함유하였다. 이들 투여량은 각각 에이커당 실험 화합물 22파운드이었다. 종자는 처리된 토양이 꼭대기에 파종된 후 처리되지 않은 토양 1.5cm3로 덮었다. 파종된 토양은 조절된 온도, 습도 및 빛의 조건하에서 9-10일 동안 유지되었다. 각 시험관에서 발아량 및 성장을 0-9등급으로 평가하였으며 숫자 등급은 뜻을 갖는다;
등급 의미
9 살아있는 조직이 없음
5 매우약간손산(농작물에 허용될 수 없는 손상)
8 심하게 손상되거나 죽을 것 같은 식물
3-4 관찰될 수 있는 손상
7 심하게 손상되었지만 완전 희생될 것 같은 식물
1-2 화학적 및 생물학적 변화에 의해 약간 영향받는 식물
0 효과가 없음
본 발명의 화합물에 대한 발아후(잎)의 제초작용은 10이된 라아지 크랩그라스식물, 13일된 레드루트 피그위드 식물, 6일된 죤스그라스 식물, 9일된 벨벳리프식물, 9일된 엘로우 폭스테일 식물과 9일된 시클포드 식물에 실험 화합물에 액체 제제를 분무하므로써 평가되었다. 크랩 그라스와 피그워드 식물은 0.25%용액 2.4ml로 분무 되었으며(에이커당 실험 화합물 약 10lb), 기타 식물들은 0.025%용액 2.4ml로 분무되었다(에이커당 실험화합물 약 1lb). 분무된 식물들은 온도, 습도 빛의 조절된 조건하에서 7-8일 동안 유지되었으며, 실험 화합물의 효과는 육안으로 평가되었으며, 그 결과를 하기와 같이 0-9등급으로 분류하였다.
본 발명의 화합물에 대한 발아전 및 발아후 제초 작용 실험결과는 하기표 IV에 나타냈다.
제초작용
[표 4]
Figure kpo00012
Figure kpo00013
Figure kpo00014
Figure kpo00015
Figure kpo00016
Figure kpo00017
Figure kpo00018
Figure kpo00019
Figure kpo00020
Figure kpo00021

Claims (3)

  1. 하기 일반구조식(II)의 화합물을 일반 구조식 WCQ2L(여기서, L은 이탈기임)의 화합물과 반응시키는 것을 특징으로 하는 하기 일반구조식(I)의 화합물을 제조하는 방법.
    Figure kpo00022
    상기식에서, X는(-OR4R4-)m(여기서 m은 0 또는 1)이고 ; Y는(-CR5R6-)n(여기서 n은 0,1 또는 2)이고; Z는 (-CR7R7-)p(여기서 p는 1,2 또는 3)이고; (m+n+p의 합계는 2-5의 정수임) R1은 수소원자, 또는 C1-6알킬기이고; R2는 수소원자 또는 C1-6직쇄알킬기이고; R3는 수소원자; C1-10알킬기; 시아노기; 1이상의 할로겐원자, 수산기, 시아노기, C1-6알콕시기, 페녹시기, C1-6알킬설포닐기, 페닐설포닐기, 벤질설포닐기, C1-6알콕시카르보닐기, 벤질옥시카르보닐기, 하이드록시카르보닐기, 카르바모일(여기서, 각 질소는 수소, 또는 1 또는 2의 C1-4알킬기에 의해 치환됨)에 의해 치환된 알킬기; C2-4알케닐기; 알킬부분에 탄소원자 1-4를 포함하여 탄소원자 6-11를 갖는 아릴 또는 아르알킬기; 또는 아세틸기 또는 옥심 또는 상기 아세틸기의 아세탈 유도체이고, R4는 독자적으로 수소원자 ; C1-6알킬기; 하이드록시기; 또는 C1-4알콕시기이고; R5및 R6는 각각 수소원자 또는 C1-2알킬기이고; 또는 고리 산소원자와 인접한 탄소원자에 위치될 때, R5와 R6는 함께 탄소수 4 또는 5를 갖는 알킬렌기를 형성하고 ; R7은 각각 수소원자, 또는 C1-4알킬기이고; 또는 n이 0일 때 R7은 염소 또는 브롬원자이고, 또는 R7중 2개가 인접 탄소원자에 위치할때 에폭사이드 고리 또는 탄소-탄소결합을 형성하거나; 또는 n이 1일 때, R2를 갖는 탄소와 인접한 탄소위의 R7은 하이드록시기, C7-11아르알콕시기 또는 C1-4알콕시기이며, 다른 R7은 수소원자이고; Q는 모두 수소원자이며; W는 시아노기 ; C2-4알키닐기; 피라지닐, 피리다지닐, 피리딜, 푸릴, 나프틸, 이소옥사졸릴, 알킬치환이소 옥사졸릴; C1-C6의 시클로알킬기; 하기 성분들중 한 개이상에 의해 치환되거나 치환되지 않은 페닐기; 히드록시, 시아노, 니트로, 할로겐, C1-3알콕시, 알킬티오, 알킬설피닐; 벤질옥시; 각각의 수소가 C1-4알킬로 대체될 수 있는 아미노, 아미노카르보닐 및 카르복시; 알킬카르보닐메틸아미노; 알킬카를보닐아미노메틸; 할로겐 및 아미노에서 독립적으로 선택되는 한 개 이상의 성분에 의해 그 자체가 선택적으로 치환되는 C1-3알킬기이다.
  2. 제1항에 있어서, 강한 염기 존재하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 또는 2항에 있어서, 0-120℃에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 방법.
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